NASA準備公開「靜音」超音速技術

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美國宇航局阿姆斯壯飛行研究中心測試飛行員Jim "Clue" Less將他的座機F/A-18飛到約15000米的高空後，關閉了後加力燃燒室，以音速飛行。這個飛行高度已經超過了客機的飛行高度。一般的飛機飛到這個高度已經是極限，而且在這種狀態下的飛行時間也不會很長。接著慢慢操控飛機進行調頭，然後向下開始俯衝。

測試飛行員想著地面上的某個目標進行俯衝時，地面上的NASA研究人員和幾百名志願者仔細記錄並報告接下來將發生的情況。F/A-18雙發引擎戰機在地球引力和後加力燃燒室的助推下，就像一塊磚從天而降並不斷加速。接著飛行員重新拉起機頭，以超音速飛行。這時，機身周圍的空氣由於受到超音速的衝擊而在機身前和機身後形成兩道明顯的衝擊波。

一般情況下，地面上的人這時都會聽到這2個衝擊波發出的震耳欲聾的聲響，那就是音爆，但是這次地面上的人們卻發現超音速飛行沒有那種巨大的音爆聲。

當飛機越來越接近地面達到最高速時，飛行員再次拿起機頭。此時他的身體承受著3.5個G的重量，這對於NASA的飛行員來說已經習以為常了。飛機拉升到約10000米高度後，飛行員又開始準備進行俯衝，這時機身周圍的音波出現了有趣的現象，音波在機身後部聚集，發出一連串響亮的音爆。不過這些音爆聲不會對人體造成任何傷害。在飛機到達俯衝點前，這些超聲波忠實地呈現了物理法則——能量守恆。由於這些超聲波都集中在一個方向上，因此其他方向上都受到了減弱。

以上的視頻中可以看到NASA在一次公開演示中，分別演示了普通的音爆和低音爆兩種飛行模式。在低音爆飛行中，會發出輕輕的撲撲聲。如果不注意，地面上的研究人員和志願者根本聽不到。

NASA最近給了洛克希德馬丁公司價值2.47億美元的合同，用於開發一種能實現靜音超音速飛行的X-plane，目前官方將這種飛機命名為X-59 "QueSST"，可用於一般的水平飛行而不像現在的F/A-18隻能在很小的俯衝飛行下，進行模擬靜音超音速飛行。

X-59的目標就是實現沒有音爆的超音速飛行。不過X-59也不是完全沒有音爆，只是機身經過特殊設計可以避免2股振動波相融合形成音爆，因此最後人們能聽到的只有2聲撲撲的聲音而不是音爆發出的爆裂聲。

如果這個項目成功的話，就可以在美國國內的各大城市間的航班上進行實地檢測，收集航線周圍居民對噪音的反饋信息。NASA對此項目充滿了信心，希望能遊說聯邦政府修改美國國內不得進行超音速客機的飛行，這樣就會在航空市場上開闢出一個新領域，滿足人們超音速商業飛行的需求。

NASA希望在2023年能完成所有的測試工作，特別是噪音問題能滿足現有的法律法規。

上圖是洛馬公司建造的X-59靜音超音速機型，有望成為今後普通超音速航班的首選。就目前來說，F/A-18承擔的測試工作非常重要，可以讓研究人員不斷對靜音超音速飛行進行研究和分析。此項目從2011年開始，在軍方的贊助下開始進行測試，目前已經收集到超過100位附近居民對於靜音超音速飛行的意見反饋。

接下來，研究人員還將在2018年11月，在德州的Galveston進行一系列的靜音超音速飛行試驗，之所以會選擇這座城市是因為它靠近墨西哥灣，這樣可以讓F/A-18在測試過程中，在海上進行普通超音速飛行，音爆聲就不會給地面上的居民造成影響，而在俯衝飛行過程中，又可以測試靜音超音速飛行對城市噪音的影響。已經有至少500名居民願意成為志願者為NASA提供信息反饋，同時，整個城市都會在不同方位安裝噪音感測器來收集飛行過程中產生的噪音數據。

最終這些收集到的數據都將會為以後的靜音超音速飛行提供足夠的可行性數據，方便研究人員對這些數據進行分析。